Wanneer je de domeinen van hydrauliek en pneumatiek verkent, kom je al snel tot de ontdekking dat beide systemen zich binnen het rijk van de vloeistofkracht bevinden. Beide technologieën maken gebruik van een pomp als actuator, zijn gereguleerd door kleppen en benutten vloeistoffen om mechanische energie over te brengen. Het primaire verschil is dat pneumatische systemen een goed samendrukbare gas zoals lucht gebruiken, terwijl hydraulische systemen over het algemeen een bijna niet-samendrukbare vloeistof, zoals hydraulische of minerale olie, gebruiken.
Hydrauliek richt zich op het opwekken, regelen en overbrengen van kracht met behulp van onder druk staande vloeistoffen. Deze technologie en toegepaste wetenschap zijn gebaseerd op de mechanische eigenschappen en het gebruik van vloeistoffen. De term ‘hydrauliek’ is afgeleid van de Griekse woorden ‘hydor’, wat water betekent, en ‘aulos’, wat pijp betekent.
Hydrauliek is afhankelijk van vloeistofkracht; een hydraulische olie of water wordt gebruikt om de druk van het ene punt naar het andere over te brengen. Kenmerkend voor deze systemen zijn reservoirs voor de vloeistof, pijpen, een pomp om de vloeistof rond te pompen en kleppen die de snelheid, richting en druk van de hydraulische vloeistoffen regelen. Daarnaast is er meestal een actuator die de energie van de vloeistof omzet in kracht.
Binnen de auto-industrie spelen hydraulische systemen een cruciale rol in zaken als remkracht, stuurbekrachtiging en de ophanging. Ook in de landbouwsector zien we het gebruik van hydrauliek terug in machines zoals maaiers, ploegen en spuitapparatuur. Een ander veelvoorkomend voorbeeld zijn de hydraulische systemen in takelapparatuur zoals hijskranen en heftrucks.
Pneumatiek is een tak van techniek die gecomprimeerd gas of lucht gebruikt om mechanische bewegingen te veroorzaken. Deze systemen zijn vaak aangedreven door gecomprimeerde lucht of inerte gassen. Ze bestaan uit een set verbonden onderdelen, waaronder een gascompressor, overdrachtslijnen, luchttanks en standaardcilinders.
Pneumatiek werkt op een vergelijkbare manier als hydrauliek, maar gebruikt gas in plaats van vloeistof. De lucht wordt meestal gefilterd en van vocht ontdaan voordat deze het systeem binnengaat. Een pneumatisch systeem bevat naast luchtcilinders en kleppen ook een luchtcompressor om het systeem van voldoende druk te voorzien.
In de fabricage-industrie zijn pneumatische systemen essentieel. Ze worden namelijk ingezet in verschillende machines. Bijvoorbeeld in boormachines, slijpmachines en klinknagelmachines. Ze zijn ook te vinden in geautomatiseerde en numeriek bestuurde werktuigmachines en spelen een grote rol in de farmaceutische en medische industrie, evenals in de robotica.
In de moderne bouw- en productieomgeving wordt vaak gebruik gemaakt van verschillende energiebronnen: elektrisch, hydraulisch en pneumatisch. Hoewel sommige aandrijvingen puur elektrisch zijn en werken met een schroefsysteem, kom je in veel gevallen hydrauliek en pneumatiek tegen.
Pneumatiek gebruikt gecomprimeerde lucht of gassen voor de aandrijving. Hydrauliek daarentegen werkt op basis van gecomprimeerde vloeistoffen zoals olie of water. Bij de keuze tussen deze twee moet je rekening houden met kostenefficiëntie, te verplaatsen materialen, beschikbaarheid van middelen en ruimte.
Hydrauliek is de superieure keuze als het gaat om kracht. Dankzij het gebruik van een vloeistofmedium dat een hoge dichtheid heeft en nagenoeg onsamendrukbaar is, kan een hydraulisch systeem een hoge druk opbouwen. Industriële toepassingen die hydraulische energie gebruiken, kunnen drukwaarden bereiken van 1.000 tot 5.000 psi. Voor specialistische toepassingen, zoals mijnbouwmachines of zware hijskranen, kan dit zelfs oplopen tot 10.000 psi of meer.
Pneumatische systemen daarentegen werken met media die een lage massa hebben en gemakkelijk samendrukbaar zijn. Gecomprimeerde lucht kan soms drukken bereiken van enkele honderden psi, maar de meeste industriële toepassingen werken rond de 80-100 psi. Hierdoor kunnen pneumatische systemen niet dezelfde krachten leveren als hun hydraulische tegenhangers.
Een voordeel van pneumatiek is de hoge stroomsnelheid, wat resulteert in een snelle energieafgifte en snelle beweging van onderdelen zoals actuatoren. Luchtaangedreven actuatoren kunnen hoge cyclussnelheden en verhoogde duty cycli bereiken.
Hydraulische vloeistoffen daarentegen bieden meer weerstand dan lucht. Hoewel een hydraulisch systeem meer kracht kan leveren en een constante druk kan handhaven, bereikt het niet dezelfde snelheid als een pneumatisch systeem.
Op het gebied van hygiëne heeft pneumatiek de overhand. In een pneumatisch systeem is lucht het enige medium dat kan lekken. Deze lucht wordt binnen het systeem gezuiverd van olie, water, metaaldeeltjes en andere verontreinigingen.
Hydraulische systemen daarentegen kunnen lekken veroorzaken, waardoor de omgeving wordt vervuild. Het risico op corrosie is ook groter, wat het systeem vatbaarder maakt voor storingen.
Pneumatiek wordt beschouwd als de veiligere optie in industriële omgevingen. Hydraulische systemen kunnen daarentegen gevaarlijker zijn, met name vanwege het risico op lekkages van potentieel schadelijke vloeistoffen.
Beide systemen hebben elektrische energie nodig voor hun werking. Pneumatische systemen verbruiken meer energie, vooral door de constante noodzaak van luchtcompressie. Hydraulische systemen zijn op de lange termijn vaak energiezuiniger, hoewel er verbeteringen nodig zijn om de efficiëntie te maximaliseren.
Hydraulische systemen zijn vaak minder complex in ontwerp maar hebben meer componenten, terwijl pneumatische systemen eenvoudiger zijn maar werken op lagere drukken.
Pneumatische systemen zijn over het algemeen gemakkelijker te onderhouden. Hydraulische systemen vereisen regelmatige controles vanwege het risico op corrosie en slijtage van componenten.
Pneumatiek wordt vaak gekozen voor toepassingen waar hygiëne en duurzaamheid belangrijk zijn. Denk hierbij aan medische instrumenten of de voedsel- en drankenindustrie. Hydrauliek is echter de go-to voor zware industriële toepassingen vanwege de kracht en consistentie die het biedt. Hoewel beide systemen op vergelijkbare principes werken, hebben ze unieke kenmerken en toepassingen. Voor meer informatie over hydrauliek, pneumatiek of andere apparatuur, raden wij je aan om verder onderzoek te doen naar deze fascinerende technologieën.
IndustrieVandaag is een onafhankelijk platform met het laatste nieuws over de procesindustrie, industrial processing, productie industrie, maakindustrie en elektronica industrie.
Neem contact met ons op:
Tel +31 (0)23 737 07 63
Email via contactpagina
